一題多解，拓展學生學科素養

王鳳

題目：向100 ml溴化亞鐵溶液中緩慢通入2.24 L（標準狀況）氯氣，結果溶液中有1/3的溴離子被氧化成溴單質。求原溴化亞鐵溶液的物質的量濃度。（提示：2Fe2+ + Br2 = 2Fe3+ + 2Br-）

分析：從提示知，Fe2+還原性大于Br-，通入氯氣把Fe2+全部氧化為Fe3+，又把1/3的溴離子氧化為溴單質。要確定FeBr2濃度。需先求FeBr2物質的量。

解法一（Cl2氯氣守恒）：設溶液中FeBr2物質的量為x mol，則被氧化的Br-為2x/3 mol，從反應可知氯氣完全反應（一部分與亞鐵離子反應，一部分與溴離子反應，二者反應的量應為氯氣總量，按此可列關系求解）

2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-

x? ? ?x/2

2Br- + Cl2 = Br2 + 2Cl-

2x/3 ? ? ? ?x/3

由題意可得：x/2 + x/3 = 0.1

解得x=0.12（mol），則原FeBr2溶液濃度為

0.12/0.1=1.2（mol/L）

解法二（總關系式法）：根據題意可寫反應總化學方程式，設FelBr2為x mol，按化學方程式可求解。

18FeBr2 + 15Cl2 = 8FeBr3 + 10FeCl3 + 6Br2

18 15

X 0.1

列比例：18 ： x = 15 ： 0.1? ? x=0.12（mol）

解法三（電荷守恒法）：根據溶液電中性，反應后溶液中陰陽離子電荷總數相等可列關系：即反應后溶液中Fe3+所帶正電荷數應等于Br-、Cl-所帶負電荷數。

3x = 2x × 2/3 + 2.24 ×2/22.4

x = 0.12（mol）原溶液FeBr2的濃度為0.12/0.1 = 1.2（mol/L）

解法四（電子守恒法）：根據氧化還原反應中氧化劑得到電子總數等于還原劑失去電子總數即Cl2得電子總數等于Fe2+與Br-失電子總數可列關系式：

0.1×2 = x + 2/3x? ? ?解得：x = 0.12 mol

原溶液FeBr2濃度為1.2 mol/L.